Припиніть чекати, поки повітря нагріється: магія інфрачервоного випромінювання та кварцу
Будьмо чесними – очікування на нагрівання повітря є дуже неприємною процедурою. У заводах з виробництва напівпровідників ці додаткові секунди „мертвого часу“ швидко накопичуються, що уповільнює весь процес.
Саме тому ми використовуємо лампи інфрачервоного випромінювання короткої довжини хвилі разом із захисними елементами з високочистого кварцу. Замість того, щоб нагрівати повітря, інфрачервоне випромінювання передає енергію прямо на поверхню пластини. Це повна зміна підходу до нагрівання.
Чому інфрачервоне випромінювання краще за гаряче повітря
Уявіть собі конвекційну піч – потрібно спочатку нагріти повітря, а потім вже повітря нагріває деталь. Це повільно, а крім того, марнуються великі кількості енергії на нагрівання всієї камери лише для того, щоб нагріти одну пластину кремнію.
Інфрачервоне випромінювання працює інакше – воно миттєво потрапляє на ціль. Час нагрівання значно скорочується – з хвилин до секунд. Це наче просто увімкнення світла.
Роль захисного елемента з кварцу
Лампу не можна залишати без захисту. Потрібен захисний елемент з кварцового скла.
Чому саме кварц? Тому що він може витримувати високі температури, не плавлячись, і дозволяє інфрачервоним хвилям пройти крізь себе, не блокуючи їх. Але це не єдиний фактор.
Захисний елемент також слугує захистом від попадання частинок кремнію в саму лампу. Без нього можуть виникнути точки надмірного нагрівання, а лампи швидко зношуються. Крім того, захисний елемент пом’якшує вплив тепла. Без належного захисту тепло може бути занадто інтенсивним, що може пошкодити пластину кремнію. Ніхто не хоче, щоб пластина була пошкоджена.
Проблема полягає у тому, що
Інфрачервоне випромінювання є дуже швидким, але водночас дуже спрямованим. Тепло концентрується саме там, куди спрямована лампа.
Якщо ваша деталь має складну форму чи геометрію, будуть спостерігатися різниці температур на поверхні. Саме тут потрібна правильна налаштування – потрібно знайти оптимальний баланс між потужністю лампи та відстанню до захисного елемента, щоб пластина не деформувалась.
Ще одна річ: потрібно стежити за системою охолодження. Інфрачервоне випромінювання відбивається від захисного елемента та повертається назад до лампи. Якщо система охолодження не справляється з цим, обладнання може перегрітися.